Назначение
Система измерительная автоматическая для контроля промышленных выбросов и мониторинга уровней выбросов загрязняющих веществ в общей дымовой трубе печи теплоносителя Н-101 предназначена для:
- измерений массовой концентрации диоксида серы, оксида углерода, оксида азота, диоксида азота, взвешенных частиц (далее - пыли), объемной доли диоксида углерода, паров воды и параметров газового потока (температуры, абсолютного давления, объемного расхода дымовых газов) в промышленных выбросах;
- измерения массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ;
- сбора, обработки, визуализации, хранения полученных данных, представления полученных результатов в различных форматах, в соответствии с требованиями действующего законодательства и нормативных документов.
Описание
К данному типу средств измерений относится система измерительная автоматическая для контроля промышленных выбросов и мониторинга уровней выбросов загрязняющих веществ в общей дымовой трубе печи теплоносителя Н-101, зав. № 8021-1-AT5030 (далее - система).
Перечень измерительных каналов (далее - ИК) системы, принципов измерений и первичных измерительных преобразователей (далее - ПИП), входящих в состав ИК, приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Перечень ИК системы, принципов измерений и ПИП
| Наименование ИК системы | Принцип измерений | ПИП, входящие в состав ИК системы | Регистрационный номер в ФИФ ОЕИ1) |
| ИК объемной доли диоксида углерода (CO2) | Оптический | Анализатор газов непрерывного действия СТ5100 | - |
| ИК объемной доли паров воды (H2O) |
| ИК массовой концентрации диоксида серы (SO2) |
| ИК массовой концентрации оксида углерода (CO) |
| ИК массовой концентрации оксида азота (NO) |
| ИК массовой концентрации диоксида азота (NO2) |
| ИК массовой концентрации пыли | Оптический | Анализатор пыли D-R 320 | 68055-17 |
| ИК температуры дымовых газов | Терморезистивный | Термопреобразователь сопротивления Rosemount 0065 | 53211 -13 |
| ИК абсолютного давления дымовых газов | Тензорезистивный | Преобразователь давления измерительный ОВЕН ПД100 | 47586-11 |
| ИК объемного расхода дымовых газов | Термальная дисперсия | Расходомер газа термомассовый MT100M | 72107-18 |
1) ФИФ ОЕИ - Федеральный информационный фонд по обеспечению единства
измерений.
Принцип действия системы основан на непрерывном измерении, преобразовании и обработке при помощи программируемого логического контроллера АБАК ПЛК (далее - АБАЛК ПЛК) входных сигналов, поступающих по ИК от ПИП.
Система осуществляет измерение параметров следующим образом:
- ПИП измеряют текущие значения параметров технологического процесса и преобразуют их в сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА или цифровые сигналы по протоколу ModBus RTU (интерфейс RS-485);
- выходные сигналы ПИП поступают в модуль аналогового ввода К2.А1.00.08.00, в котором производится аналого-цифровое преобразование, и на входы процессорного модуля АБАК К2.СРи.00.00.00;
- цифровые коды передаются в модуль центрального процессора АБАК ПЛК, в котором происходит их обработка в соответствии с заложенным алгоритмом;
- измеренные и рассчитанные значения параметров технологического процесса передаются на панель оператора, которая размещена в шкафу, и на автоматизированное рабочее место оператора (далее - АРМ).
Обмен данными между системой и информационной системой предприятия осуществляется по протоколу Ethernet.
АБАК ПЛК, анализатор газов непрерывного действия СТ5100, блок вторичного преобразователя расходомера газа термомассового MT100M, система подготовки пробы размещены в шкафу DB1. Блок-контейнер DB1 оснащен системами освещения и климат-контроля.
Для подачи пробы газа в анализатор газов непрерывного действия СТ5100 используется обогреваемая линия подачи пробы.
Система выполняет следующие основные функции:
- измерение массовой концентрации загрязняющих веществ, приведенной к нормальным условиям (температура 0 °С и абсолютное давление 101325 Па);
- измерение объемной доли паров воды и диоксида углерода;
- измерение температуры, абсолютного давления, объемного расхода дымовых газов;
- измерение разовых, валовых (годовых), массовых выбросов загрязняющих веществ;
- сбор, обработка, визуализация, хранение данных, представление результатов измерений в различных форматах.
Заводской номер в формате последовательности арабских цифр и латинских букв нанесен типографским методом на маркировочную табличку, расположенную с внешней стороны (в правом верхнем углу) дверцы шкафа, в котором размещен анализатор газов непрерывного действия СТ5100. Общий вид маркировочной таблички приведен на рисунке 1. Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено. Пломбирование системы не предусмотрено.
О бщий вид оборудования системы приведен на рисунках 2-7.
■ ■■ ЭКОХИМПРИБОР
Место нанесения знака утверждения типа
Система пл мери телытая автоматическая для контроля промышленных выбросов и мониторинга ypoEsiieit выбросов загрязняющих веществ в общей дымовой трубе печи теплоносителя 11-101
ЕНЕ
Номер '.ершификиши ЕАС
Окружающая mwrcpnmijpr. 49 Т i Tcmb i *4(ГС~
ПРЕДОЕТЕРЕЖЕРИВ
If ОТКРЫВАТЬ ПРИ ВОЗМОЖНЕЙ ПРИЕУТЕТВИИ ВЗ:НБООПА:<|/ с:еды или ПОД РАПРЯХЕРИЕ'1
Декабрь/ 2018
1230/400 В/50Гц 18021-1-AT5O3D
Место нанесения заводского номера
Напряжение / Частопит
Заводской номер:
Дигпс изгппийления
Рисунок 1 - Общий вид (схема) маркировочной таблички
Рисунок 2 - Общий вид защитного шкафа DB1
Рисунок 3 - Общий вид анализатора газов непрерывного действия СТ5100
Рисунок 4 - Общий вид анализатора пыли D-R 320
Рисунок 5 - Общий вид термопреобразователя сопротивления Rosemount 0065
Рисунок 6 - Общий вид преобразователя давления измерительного ОВЕН ПД100
Рисунок 7 - Общий вид расходомера газа термомассового MT100M
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) системы разделено на встроенное (ПО СТ5100, ПО АБАК ПЛК и ПО HMI) и внешнее.
ПО СТ5100 выполняет приведение измеренных значений массовой концентрации загрязняющих веществ к нормальным условиям (температура 0 °С и абсолютное давление 101325 Па).
ПО АБАК ПЛК выполняет следующие функции:
- управление, считывание, отображение, обработка и передача данных о параметрах выбросов загрязняющих веществ;
- усреднение за 30 минут результатов измерений массовых концентраций загрязняющих веществ, объемных долей кислорода и паров воды, температуры, давления, объемного расхода газового потока.
Внешнее ПО является метрологически незначимым и осуществляет следующие функции:
- отображение на экране АРМ измеренных и расчетных значений, их архивирование;
- визуализацию технологического процесса;
- регистрацию и документирование событий, ведение оперативной базы данных параметров режима, обновляемой в режиме реального времени;
- контроль состояния значений параметров, формирование предупредительных и аварийных сигналов;
- формирование отчетов и сохранение их на жесткий диск АРМ.
Метрологические характеристики системы нормированы с учетом влияния встроенного ПО.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО системы
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| АБАК ПЛК | HMI | СТ5100 |
| Идентификационное наименование ПО | _ | _ | _ |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | PLC_V.1.1.1_ASMV | HMI_V.1.1.ASMV | _ |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики системы по ИК содержания компонентов в промышленных выбросах________________________________________________________
| Определяемый компонент | Диапазон измерений массовой концентрации (объемной доли) компонента | Участок диапазона измерений1) массовой концентрации (объемной доли) компонента | Пределы допускаемой погрешности в условиях эксплуатации2) |
| приведенной3), % | относительной, % |
| Диоксид углерода (СО2) | от 0 до 25 % | от 0 до 8 % включ. | ±15 | - |
| св. 8 % до 25 % | - | ±15 |
| Пары воды (H2O) | от 0 до 30 % | от 0 до 3 % включ. | ±25 | - |
| св. 3 % до 30 % | - | ±25 |
| Диоксид серы (SO2) | от 0 до 67 мг/м3 | от 0 до 20 мг/м3 включ. | ±25 | - |
| св. 20 до 67 мг/м3 | - | ±25 |
| Оксид углерода (СО) | от 0 до 1250 мг/м3 | от 0 до 200 мг/м3 включ. | ±20 | - |
| св. 200 до 1250 мг/м3 | - | ±20 |
| Оксид азота (NO) | от 0 до 400 мг/м3 | от 0 до 50 мг/м3 включ. | ±20 | - |
| св. 50 до 400 мг/м3 | - | ±20 |
| Оксид азота (NO2) | от 0 до 620 мг/м3 | от 0 до 100 мг/м3 включ. | ±25 | - |
| св. 100 до 620 мг/м3 | - | ±25 |
| 1) Номинальная цена единицы наименьшего разряда ИК объемной доли диоксида углерода (СО2) и паров воды (Н2О) 0,1 %; массовой концентрации диоксида серы (SO2), оксида углерода (СО), оксида азота (No), диоксида азота (NO2) 0,1 мг/м3. 2) В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», раздел 3, п. 3.1.3. Участок диапазона измерений, в котором результаты измерений соответствуют обязательным метрологическим требованиям Постановления Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», раздел 3, п. 3.1.3, от Cmin до Стах, где Стах — верхняя граница диапазона измерений, мг/м3, а Cmtn, мг/м3, рассчитывается по формуле _ Су •у cmin = g , где Су - верхняя граница участка диапазона измерений, в котором нормированы пределы допускаемой приведенной погрешности, мг/м3; 5тах - наибольшее допустимое значение относительной погрешности измерений согласно п. 3.1.3 раздела 3 Постановления Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020, %; у - пределы допускаемой приведенной погрешности в условиях эксплуатации, %. 3) Нормирующее значение - верхняя граница участка диапазона измерений, в котором нормированы пределы допускаемой приведенной погрешности. |
Таблица 4 - Метрологические характеристики системы по ИК содержания компонентов в промышленных выбросах
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации показаний, в долях от пределов допускаемой погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемого изменения выходного сигнала за 24 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой погрешности | ±0,5 |
| Предел допускаемого времени установления выходного сигнала (То,9), с | 180 |
Таблица 5 - Метрологические характеристики системы по ИК массового и валового выброса загрязняющих компонентов________________________________________________________
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений разового выброса i-го загрязняющего вещества (далее - ЗВ), г/с | от Мн до МBi |
| Диапазон измерений массового выброса i-го ЗВ, кг/ч | от 3,6-Мн до 3,6^МВ) |
| Диапазон измерений валового (годового) выброса i-го ЗВ, т/год | от 31,536<Мн до 31,536-Мв |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений разовых, массовых и валовых (годовых) выбросов, % | ±50 |
| Примечания: 1. Введены следующие обозначения: Мн; - нижний предел диапазона измерений разового выброса i-го ЗВ, г/с; Мв - верхний предел диапазона измерений разового выброса i-го ЗВ, г/с. 2. Нижний предел диапазона измерений разового выброса i-го ЗВ, г/с, рассчитывается по формуле: М _ С • Qmm Мн 3,6-106 ’ где Q i - минимальное значение объемного расхода газового потока, приведенного к нормальным условиям, м3/ч. 3. Верхний предел диапазона измерений разового выброса i-го ЗВ, г/с, рассчитывается по формуле: C^i • Qmax Мв 3,6-106 ’ где Q - максимальное значение объемного расхода газового потока, приведенного к нормальным условиям, м3/ч. |
Таблица 6 - Метрологические характеристики системы по ИК массовой концентрации пыли
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны измерений массовой концентрации пыли, мг/м3 | от 0,5 до 5,0 включ. св. 5,0 до 200 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности в условиях эксплуатации1), % | ±20 |
| 1) В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.1.3. |
Таблица 7 - Метрологические характеристики системы по ИК температуры дымовых газов
| Измеряемая величина | Диапазон измерений1) | Пределы допускаемой абсолютной2) погрешности, °С |
| Температура, оС | от -60 до +600 | ±3,3 |
| 1) Номинальная цена единицы наименьшего разряда ИК температуры дымовых газов 1 °С. 2) В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.9. |
Таблица 8 - Метрологические характеристики системы по ИК абсолютного давления дымовых газов
| Измеряемая величина | Диапазон измерений1) | Пределы допускаемой приведенной2) погрешности измерений давления3), % |
| Абсолютное давление, кПа | от 0 до 160 | ±0,5 |
| 1) Номинальная цена единицы наименьшего разряда ИК абсолютного давления дымовых газов 1 кПа. 2) Нормирующее значение - верхний предел диапазона измерений. 3) В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.13. |
| Таблица 9 - Метрологические характеристики И | К объемного расхода дымовых газов |
| Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной1) относительной погрешности измерения объемного расхода2), % |
| Объемный расход дымовых газов, м3/ч | от 470 до 277040 | ±(2,0+0,5-QQax )2), но не более ±5,0 |
| 1) Допускаемая дополнительная погрешность при измерении объемного расхода газа, вызванная отклонением температуры на 1 °C от температуры газа при калибровке, % - 0,03. 2) Qmax - верхний предел измерений объемного расхода, м3/ч; Q - измеряемое значение объемного расхода, м3/ч. |
Таблица 10 - Технические характеристики системы
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 40 |
| Потребляемая мощность системы (для напряжения 230/400 В), ВА, не более | 1050/17006 |
| Напряжение питания переменным током частотой 50 Гц, В | 230/400 |
| Масса газоаналитического шкафа, кг, не более | 1000 |
| Габаритные размеры газоаналитического шкафа, мм, не более: - длина - ширина - высота | 2500 965 2100 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающего воздуха, °С - диапазон относительной влажности (при температуре 35 °С и (или) более низких температурах), % - диапазон атмосферного давления, кПа | от -49 до +40 от 30 до 98 от 84 до 106,7 |
| Условия эксплуатации для газоаналитического комплекса и контроллерного оборудования: - диапазон температуры окружающей среды, °C - диапазон атмосферного давления, кПа - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более | от +5 до +35 от 84 до 106,7 95 |
Таблица 11 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Наработка до отказа, ч | 40000 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и маркировочную табличку типографским методом.
Комплектность
Таблица 12 - Комплектность системы
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система измерительная автоматическая для контроля промышленных выбросов и мониторинга уровней выбросов загрязняющих веществ в общей дымовой трубе печи теплоносителя H-101 | - | 1 шт. |
| Документация: |
| Система измерительная автоматическая для контроля промышленных выбросов и мониторинга уровней выбросов загрязняющих веществ в общей дымовой трубе печи теплоносителя H-101. Руководство по эксплуатации | ONPZ-ORE-PR-8021-1565.01-AT-A5016-0001-1 РЭ | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 3.1 «Назначение, состав и принцип работы системы» руководства по эксплуатации системы.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 31.12.2020 № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»;
Приказ Росстандарта от 06.12.2019 № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10-1 - 7-105 Па»;
Приказ Росстандарта от 30.12.2021 № 3105 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов»;
Приказ Росстандарта от 11.05.2022 № 1133 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа»;
Приказ Росстандарта от 19.11.2024 № 2712 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
ГОСТ Р 8.958-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методы и средства испытаний.
